[發(fā)明專利]內(nèi)燃機、搭載該內(nèi)燃機的車輛及該內(nèi)燃機的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380031718.0
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN104364491A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伊東光
• 申請（專利權(quán)）人: 五十鈴自動車株式會社
• 主分類號: F02B37/04
• 分類號: F02B37/04;F02D21/08;F02D23/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 夏斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及進行與對車輛加載的載荷的增減相匹配的增壓的內(nèi)燃機、搭載該內(nèi)燃機的車輛及該內(nèi)燃機的控制方法。

背景技術(shù)

近年來，從物流的國際化或者大量輸送的觀點出發(fā)，海上輸送被頻繁進行，且輸送海上集裝箱的半掛車(牽引車輛)的運行被頻繁進行。此外，通過不僅利用船舶還利用鐵路等公共大量輸送網(wǎng)來進行集裝箱輸送，由此在陸上輸送中，通過限定地進行利用掛車的輸送，還能夠抑制成為地球溫暖化的原因的CO₂的排出。

因此，利用半掛車的集裝箱輸送，可以考慮到從相對于船舶的卸載到集裝箱堆放場的集裝箱的移動、從集裝箱堆放場到鐵路集裝箱基地的輸送、從集裝箱堆放場到貨主的集裝箱的輸送。

此處，參照圖8對以往的半掛車進行說明。半掛車1X由裝載有集裝箱4等的掛車3以及牽引掛車3的牽引車2X構(gòu)成，該牽引車2X為如下車輛：為了對裝載有集裝箱4等的掛車3進行牽引，而搭載有包括大排氣量的發(fā)動機主體11X在內(nèi)的發(fā)動機10X、以及包括大型的多級變速器21X在內(nèi)的動力傳動系20X。為了提高該半掛車1X的燃料消耗率，近年來，對于發(fā)動機10X、動力傳動系20X發(fā)展尺寸減小、速度降低化。

利用半掛車1X對海上集裝箱4進行的輸送，通過進行與其他大量輸送手段相協(xié)作的輸送，能夠?qū)⑤斔退ㄙM的能量消耗抑制得較低。但是，由于掛車3的構(gòu)造，能夠裝載的貨物形狀被限定為被標準化的海上集裝箱4或者以此為基準的貨物，因此在向搬送目的地輸送了貨物之后，在搬送目的地存在同樣的集裝箱4或者裝載有集裝箱4的掛車3的情況下，對它們進行牽引而返回到集裝箱堆放場或者港灣設(shè)施。但是，除此之外，會成為對未裝載集裝箱4的狀態(tài)的掛車3進行牽引而返回、或者使掛車3分離而僅通過牽引車2X進行行駛的某一個狀態(tài)。

以往，牽引掛車3的牽引車2X以對裝載有集裝箱4等的掛車3進行牽引為目的，因此在牽引車2X中搭載有大排氣量且輸出較高的發(fā)動機10X以及大型的多級變速器21X。但是，如上述那樣，在僅牽引車2X行駛、或者在對未裝載集裝箱4的狀態(tài)的掛車3進行牽引的狀態(tài)下的運行中，與搭載有集裝箱4的狀態(tài)相比，需要的發(fā)動機輸出明顯不同，在輸出較低的狀態(tài)下使用發(fā)動機10X。因此，不需要大型高輸出的發(fā)動機10X、設(shè)置在大型的多級變速器21X中的在裝載有集裝箱4的狀態(tài)下的起步時所需要的檔位。

即，在裝載有集裝箱4時的運行中，需要大排氣量、高輸出高扭矩的發(fā)動機10X和多級變速器21X，在僅為牽引車2X的運行或者未裝載集裝箱4的狀態(tài)下的運行中，能夠通過小排氣量發(fā)動機和小型多級變速器(另外，此處所說的小型多級變速器是指廢除在掛車上裝載有集裝箱的狀態(tài)下的起步時、過渡時(例如從低速開始加速時等)所使用的檔位，變速數(shù)量更少的變速器)來運行。

與上述情況相關(guān)聯(lián)，存在如下裝置：根據(jù)由載荷傳感開關(guān)檢測到的裝載時和空車時，來選擇增壓特性的控制模式，在空車時按照將噴射量減少大約20％程度的增壓特性模式來進行指示噴射量的控制(例如，參照專利文獻1)。

此外，還存在如下裝置：通過使用基于對小排氣量的發(fā)動機組合了高壓級渦輪增壓器和低壓級渦輪增壓器的兩級的渦輪系統(tǒng)、VGS(可變翼渦輪機構(gòu))等的組合的小排氣量且高增壓發(fā)動機，在發(fā)動機的工作區(qū)域整體實現(xiàn)高扭矩，實現(xiàn)燃料消耗率以及輸出的提高。

但是，在上述增壓中，由于利用廢氣能量，所以在從廢氣能量較少的怠速開始起步時的增壓、從穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)向過渡時的急劇轉(zhuǎn)變的增壓等中，產(chǎn)生渦輪增壓器的增壓響應延遲即渦輪滯后，由此產(chǎn)生在起步時以及過渡時產(chǎn)生扭矩不足等、產(chǎn)生煙等的問題。這些問題在裝載量的變化激烈的半掛車中尤為顯著。

此處，作為改善起步扭矩、改善過渡增壓特性的方法，可以考慮從發(fā)動機曲軸取出旋轉(zhuǎn)運動來進行增壓的機械增壓器(機械式增壓裝置；以下稱作S/C)的利用。但是，在通過S/C的增壓中，發(fā)動機運轉(zhuǎn)速度尤其在高速側(cè)有時會由于S/C的驅(qū)動損失而伴隨燃料消耗率惡化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-122007號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明是鑒于上述問題而進行的，其目的在于提供一種內(nèi)燃機、搭載該內(nèi)燃機的車輛及該內(nèi)燃機的控制方法，在牽引載荷或者裝載載荷較重時，進行基于機械增壓器和渦輪增壓器的兩級的復合增壓，此外，在牽引載荷或者裝載載荷較輕時，僅進行渦輪增壓器的單一增壓，由此能夠彌補重載荷時的扭矩不足，且提高輕載荷時的燃料消耗率，能夠?qū)崿F(xiàn)尺寸減小、速度降低。

用于解決課題的手段